EP2085105A1 - Method and device for optimising separation of doses in an inhalation medical application - Google Patents
Method and device for optimising separation of doses in an inhalation medical application Download PDFInfo
- Publication number
- EP2085105A1 EP2085105A1 EP09158952A EP09158952A EP2085105A1 EP 2085105 A1 EP2085105 A1 EP 2085105A1 EP 09158952 A EP09158952 A EP 09158952A EP 09158952 A EP09158952 A EP 09158952A EP 2085105 A1 EP2085105 A1 EP 2085105A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- volume
- inhaled
- drug
- aerosol
- determined
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
- A61B5/087—Measuring breath flow
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M15/00—Inhalators
- A61M15/0065—Inhalators with dosage or measuring devices
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
- A61M16/0003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
- A61M2016/003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter
- A61M2016/0033—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter electrical
- A61M2016/0039—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter electrical in the inspiratory circuit
Definitions
- the present invention relates to a method and an apparatus for optimizing a dose separation in an inhalant medication application.
- Inhaling drugs is becoming more and more important as systemic drugs are increasingly being delivered through the lungs.
- optimization of the dose separation is of great importance, since there are several drugs or new drugs are being developed, some of which must be administered at a high dose, have a narrow therapeutic range, are extremely expensive and / or are preferred in bronchial or alveolar lung regions Separation must be brought.
- the problem underlying the present invention is therefore generally to provide an optimization of the drug dose by means of an optimization of the inhalation volume.
- the tidal volumes of a single patient differ from one another, resulting in a significant variation in the dose of drug arriving in the lungs.
- the tidal volume also changes from patient to patient.
- the idea on which the present invention is based is first of all to determine an individual tidal volume of a specific patient by means of a determination device for optimizing the intended drug dose separation in a predetermined lung region; then adjust the drug particle concentration in the amount of drug aerosol by means of a metering device to the determined tidal volume; and then to detect by means of a detection device and to signal by means of a display device to reach the inhaled tidal volume of the drug-aerosol amount that is necessary for the intended drug dose in the predetermined lung area with a breath.
- the method according to the invention with the features of claim 1 and the corresponding apparatus according to embodiment 1 have the advantage over the known approaches that the individual tidal volume of a patient for an optimization of the dose separation in a specific lung area is taken into account.
- the highest possible inhalation volume is advantageous.
- drug applications in bronchial lung areas one is at the maximum tidal volume the respective patient related reduced inhalation volume per breath for the highest possible probability of deposition of the drug particles in the corresponding lung area advantageous.
- the patient inhales the drug aerosol only in a certain lung depth and then exhales the aerosol with the unseparated drug particles again.
- the likelihood of drug dose deposition can be optimized, thereby maximizing the amount of drug deposited and minimizing drug comminution.
- the yield of the deposited drug can thereby be increased by a factor of 3, which is particularly advantageous for expensive drugs.
- the higher inhalation per breath reduces the inhalation time.
- the individual tidal volume in particular the individual maximum tidal volume, can be determined by means of a pulmonary function measuring device. These measurements provide accurate values about the individual tidal volume.
- the concentration of the drug particles in the drug aerosol amount and the deposited drug dose in the Lung determined by means of an aerosol photometer. From the number of inhaled drug particles and the number of exhaled drug particles, the particles deposited in the lungs can be determined. Thus, each already deposited drug dose can be determined.
- the determination device can be connected to the metering device and / or the detection device via a controller device.
- a specific concentration of the drug particles can be adjusted by means of the metering device and / or the detection device can be given a specific volume to be inhaled, upon reaching which a signal is output.
- the metering device is designed as an ultrasonic nebulizer, nebulizer with a vibrating nozzle or as a powder inhaler.
- the detection device and / or the detection device is designed as a flow measuring device, in particular as an electronic or mechanical flow measuring device. This represents a technically easy to implement and cost-effective volume calculation method.
- the maximum tidal volume and / or the volume already inhaled is determined during the breath of the medicament-aerosol quantity to be inhaled by means of a differential pressure measurement, hot-wire method or ultrasound. This can be reliable and relatively accurately determines the respective tidal volume and a reaching of the volume to be inhaled are displayed.
- the volume to be inhaled can be controlled by means of a limiting device.
- a certain volume to be inhaled can be preset, which must be inhaled for optimal dose separation in a predetermined lung area per breath.
- the signaling of the reaching of the breath volume of the medicament aerosol quantity to be inhaled is described as an acoustic signal, in particular as a whistle signal, as a mechanical signal, for example as a blast of air, as a mechanical impulse or as a vibration, or as an optical signal, in particular as a flashing - or continuous signal, trained.
- an acoustic signal in particular as a whistle signal
- a mechanical signal for example as a blast of air, as a mechanical impulse or as a vibration
- an optical signal in particular as a flashing - or continuous signal
- FIG. 1 a schematic representation of an inhalation apparatus 10 according to a first embodiment of the present invention is shown.
- a mouthpiece 20 having the amount of medicament aerosol to be inhaled is connected via a valve 21 to a detection device 11, which simultaneously serves as detection device 13 in the present exemplary embodiment.
- the valve 21 allows flow in only one predetermined direction between the mouthpiece 20 and the detection device 11 or the detection device 13.
- the detection device 11 or the detection device 13 is connected via an analog-to-digital converter 22 to a controller 18, preferably a computer unit 18, in which setpoint values predetermined as a central control device are advantageously stored. It is used to control the individual components and to acquire specific measured values.
- the computer unit 18 is coupled via a digital-to-analog converter 23 with a limiting device 17, which is provided for controlling the valve 21.
- a metering device 12 is disposed on the metering portion of the drug particle concentration, which is also connected to the computer unit 18 and which provides a new inhalation process for the corresponding drug-aerosol mixture with a certain particle concentration in the mouthpiece 20 ,
- a display device 14 is provided for signaling a reaching of a predetermined inhalation volume or exceeding a certain flow rate, which is also connected to an output of the computer unit 18.
- the procedure is as follows by means of the inhalation apparatus 10 according to the first exemplary embodiment of the present invention.
- the maximum tidal volume of the patient in question is determined.
- the patient advantageously blows his maximum tidal volume into the mouthpiece 20, wherein the valve 21 is connected in the direction of the detection device 11 for a passage, specifically as a single passage possibility.
- the determination device 11 is in accordance with the in Fig. 1 illustrated first embodiment of the present invention as a mechanical flow measuring device in the form of a biased with a spring element 24 piston 25 is formed.
- a change of the mechanical piston system is supplied by means of the analog-to-digital converter 22 as a signal of the computer unit 18 and converted by means of a program in the exhaled by the patient maximum tidal volume.
- the maximum tidal volume of the patient is the starting point for the volume of the quantity of medicament aerosol to be delivered or inhaled.
- optimizing the administration of medication in bronchial lung areas requires a certain reduced inhalation volume, which can be determined on the basis of the measured maximum inhalation volume.
- an optimal inhalation volume per breath for the respective patient can be determined for the predetermined lung area to be treated.
- the respective optimal medicament particle concentration is set via the computer unit 18 by means of the metering device 12. This is advantageously determined by previous tests for certain tidal volumes and stored in the computer unit.
- the valve 21 is switched over by the computer unit 18 such that a flow can now take place from the detection device 11 to the mouthpiece 20.
- the determination device 11 now advantageously serves as detection device 13 for detecting the already inhaled volume.
- the limiting device 17 can serve as a regulator for the valve 21, wherein upon reaching the predetermined volume to be inhaled the valve 21 is closed and thus the flow to the mouthpiece 20 is interrupted.
- Detector 13 may also actively provide the volume to be inhaled, i. the detection device 13 is designed in such a way that the volume to be inhaled is just made available. Too fast respiratory flows are avoided in this embodiment by the damping of the piston 25 by means of a damping system 26.
- the damping system 26 moves at a rate proportional to the respiratory flow, measuring a particular path of the system that is proportional to the volume flow and thus to the volume inhaled.
- the volume already inhaled by the patient is determined and transmitted to the computer unit 18.
- a recognizable for the patient signal is output to the display device 14, which can be formed as an acoustic signal, mechanical signal or as an optical signal.
- the display device 14 does not indicate to the patient the achievement of the volume to be inhaled by another signal which has been formed, but rather signals an exceeding of a predetermined flow speed.
- the computer unit 18 serves as the central computing device, which preferably has the measured actual values stored desired values and accordingly the patient outputs corresponding signals or predetermines the inhalation volume and / or limits the flow rate accordingly.
- an aerosol photometer 16 As control for the amount of drug actually deposited in the predetermined lung area is an aerosol photometer 16, which is preferably arranged on the mouthpiece 20.
- the aerosol is passed through the aerosol photometer 16 and illuminated with, for example, a laser, a photodiode or a white light.
- the scattered light which thereby arises at the aerosol particles can be absorbed by, for example, a photodiode or a photomultiplier. This results in the particle concentration. If the inhalation volume is also recorded at the same time, the inhaled and exhaled quantity of medicament aerosol can be determined from this and the quantity of medication actually deposited in the lungs can be quantified.
- the concentration of the drug particles by means of the metering device 12 which is advantageously designed as an ultrasonic nebulizer, nebulizer with a vibrating nozzle or as a powder inhaler, optionally readjusted.
- Fig. 2 shows an inhalation apparatus 10 according to a second embodiment of the present invention.
- the determination device 11 and the detection device 13 are again designed as a common device, however, two individual devices are also conceivable.
- the maximum tidal volume and the volume already inhaled is determined via a differential pressure measurement to determine the flow.
- a differential pressure measurement via the differential pressure of the respiratory flow over a flow resistance, preferably a narrowed cross-section, out. It builds up upstream of this flow resistance with increasing flow an effective pressure, which is proportional to the flow and thus to the inhaled volume.
- a conversion into the corresponding volume is realized from the flow velocity and the corresponding time duration.
- Fig. 3 shows an inhalation apparatus 10 according to a third embodiment of the present invention.
- the volume determination is carried out by means of a mechanical flow determination via a rotor 28.
- the rotor 28 rotates in proportion to the flow and thus to the inhaled volume.
- the other components and functions or the described method of the first embodiment are analogous and require no further implementation.
- Another volume measuring method is the hot-wire method, in which an electrically heated metal wire whose resistance is temperature-dependent, is brought into a gas flow and is cooled by this.
- the heat output depends on the speed of the passing gas and its physical properties.
- An ultrasonic flow measurement also serves to determine the volume.
- sound waves are generated by, for example, a piezoelectric oscillator.
- the reproductive rate These sound waves change in moving media with the flow velocity of the medium.
- the direction of the sound waves must not be 90 ° to the flow direction. From the propagation time of the sound waves over a certain distance can thus be determined, the flow velocity and thus over time the corresponding volume.
- the maximum tidal volume of a patient may also be performed via pulmonary function measurements.
- the inspiratory lung capacity of the patient is measured, which must not be exceeded by the inhalation volume. For example, the patient inhales 80% of the inspiratory lung capacity.
- the dose separation can be optimized in a predetermined lung area by optimizing the corresponding inhalation volume. Drugs with a narrow therapeutic range can thus be used more economically with less risk and expensive medicines.
- the method described above and the corresponding inhalation apparatus are used in particular for introducing pharmaceutically active substances into the lungs.
- the active ingredient as described herein includes active ingredients, medicaments, compounds, compositions or mixtures of substances that achieve a pharmacological, often beneficial, effect. This includes foods, nutritional supplements, nutrients, medicines, vaccines, vitamins and other beneficial agents.
- the terms as used herein further include all physiologically or pharmacologically active substances that cause a local or systemic effect in a patient.
- the active ingredient that can be delivered includes antibodies, antiviral agents, antiepileptics, analgesics, anti-inflammatory agents, and bronchodilators, and may be an organic or inorganic compound that includes, without limitation, medications that target the peripheral nervous system, adrenergic receptors, cholinergic Receptors, skeletal muscle, cardiovascular system, smooth muscle, circulatory system, neuronal connections, endocrine and endocrine system, immune system, reproductive system, skeletal system, food supply and excretory system, histamine cascade or central nervous system act.
- Suitable agents may e.g.
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biophysics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Physiology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Apparatur zur Optimierung einer Dosisabscheidung bei einer inhalatorischen Medikamentenapplikation.The present invention relates to a method and an apparatus for optimizing a dose separation in an inhalant medication application.
Das Inhalieren von Medikamenten nimmt immer mehr an Bedeutung zu, da systemisch wirkende Medikamente zunehmend über die Lunge appliziert werden. Dabei ist eine Optimierung der Dosisabscheidung von großer Bedeutung, da etliche Medikamente existieren oder neue Medikamente entwickelt werden, von denen einige mit einer hohen Dosis verabreicht werden müssen, eine geringe therapeutische Breite aufweisen, außerordentlich teuer sind und/oder bevorzugt in bronchialen oder alveolaren Lungenregionen zur Abscheidung gebracht werden müssen.Inhaling drugs is becoming more and more important as systemic drugs are increasingly being delivered through the lungs. In this case, optimization of the dose separation is of great importance, since there are several drugs or new drugs are being developed, some of which must be administered at a high dose, have a narrow therapeutic range, are extremely expensive and / or are preferred in bronchial or alveolar lung regions Separation must be brought.
Für eine optimale Einsetzung dieser Medikamente ist es notwendig, mit möglichst wenigen Atemzügen zuverlässig eine hohe Medikamentendosis in bestimmten Lungenbereichen zur Abscheidung zu bringen und den Prozentsatz der abgeschiedenen Medikamentenpartikel zu maximieren.For optimal use of these drugs, it is necessary to reliably deliver a high dose of medication in certain areas of the lung with as few breaths as possible and to maximize the percentage of drug particles deposited.
Bisher wurde für eine Optimierung der Medikamentenabscheidung der Faktor Partikeleigenschaften der inhalierten Medikamenten-partikel, insbesondere die Partikelgröße, betrachtet. Das Inhalationsvolumen bleibt bei den bisherigen Optimierungsversuchen weitgehend ohne Berücksichtigung.So far, the factor particle properties of the inhaled drug particles, in particular the particle size, was considered for an optimization of the drug separation. The inhalation volume remains largely unaffected in the previous optimization experiments.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problematik besteht also allgemein darin, eine Optimierung der Medikamentendosisabscheidung mittels einer Optimierung des Inhalationsvolumens zu schaffen.The problem underlying the present invention is therefore generally to provide an optimization of the drug dose by means of an optimization of the inhalation volume.
Bei den bisher bekannten Ansätzen wird versucht, den Patienten ein optimales Atemmuster bzw. Atemmanöver anzutrainieren. Jedoch kehren die Patienten in der Regel bei längeren Inhalationszeiten zu ihrer spontanen Atmung mit einem relativ niedrigen Inhalationsvolumen zurück.The previously known approaches attempt to train the patient with an optimal breathing pattern or respiratory maneuver. However, patients usually return to spontaneous breathing with a relatively low inhalation volume at longer inhalation times.
Außerdem wird bisher eine konstante Konzentration der Medikamenten-Partikel im Aerosolgemisch unabhängig von dem Inhalationsvolumen des einzelnen Patienten verwendet, ohne dass eine Abhängigkeit der Abscheidungswahrscheinlichkeit der Medikamentenpartikel von dem Inhalationsvolumen des einzelnen Patienten mit berücksichtigt wird. Bei einer tiefen Inhalation erhöht sich, wie bei Testversuchen festgestellt, die Abscheidungswahrscheinlichkeit der Medikamentenpartikel in der Lunge gegenüber einer Inhalation mit niedrigem Atemvolumen. Diesem Sachverhalt wird jedoch bisher nicht Rechnung getragen.In addition, a constant concentration of the drug particles in the aerosol mixture has hitherto been used independently of the inhalation volume of the individual patient, without taking into account any dependency of the deposition probability of the drug particles on the inhalation volume of the individual patient. In a deep inhalation, as determined in the test experiments, the probability of separation of the drug particles in the lung increases compared to a low-breathing inhalation. However, this situation has not yet been taken into account.
Außerdem unterscheiden sich die Atemzugvolumina eines einzelnen Patienten voneinander, wodurch es zu einer erheblichen Variation der in der Lunge ankommenden Medikamentendosis kommt. Zusätzlich ändert sich das Atemzugvolumen auch von Patient zu Patient.In addition, the tidal volumes of a single patient differ from one another, resulting in a significant variation in the dose of drug arriving in the lungs. In addition, the tidal volume also changes from patient to patient.
In Anbetracht dessen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Apparatur zur Optimierung einer Dosisabscheidung bei einer inhalatorischen Medikamentenapplikation zu schaffen, bei denen das individuelle Atemzugvolumen eines Patienten für eine Optimierung der Abscheidungswahrscheinlichkeit der Medikamentenpartikel in einem bestimmten Lungenbereich mit berücksichtigt wird.In view of the above, it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for optimizing dose sequestration in an inhaled drug application where the individual tidal volume of a patient is optimized to optimize the probability of deposition the drug particles in a particular lung area is taken into account.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1 bzw. den Gegenstand der Ausführungsform 1.This object is achieved by the subject matter of claim 1 or the subject of embodiment 1.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, zunächst ein individuelles Atemzugvolumen eines bestimmten Patienten mittels einer Ermittlungseinrichtung zur Optimierung der vorgesehenen Medikamentendosisabscheidung in einem vorbestimmten Lungenbereich zu ermitteln; danach die Medikamentenpartikel-Konzentration in der Medikamenten-Aerosol-Menge mittels einer Dosiereinrichtung an das ermittelte Atemzugvolumen anzupassen; und dann das Erreichen des zu inhalierenden Atemzugvolumens der Medikamenten-Aerosol-Menge, das für die vorgesehene Medikamentendosisabscheidung in dem vorbestimmten Lungenbereich mit einem Atemzug notwendig ist, mittels einer Erfassungseinrichtung zu erfassen und mittels einer Anzeigeeinrichtung zu signalisieren.The idea on which the present invention is based is first of all to determine an individual tidal volume of a specific patient by means of a determination device for optimizing the intended drug dose separation in a predetermined lung region; then adjust the drug particle concentration in the amount of drug aerosol by means of a metering device to the determined tidal volume; and then to detect by means of a detection device and to signal by means of a display device to reach the inhaled tidal volume of the drug-aerosol amount that is necessary for the intended drug dose in the predetermined lung area with a breath.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und die entsprechende Apparatur gemäß Ausführungsform 1 weisen gegenüber den bekannten Lösungsansätzen den Vorteil auf, dass das individuelle Atemzugvolumen eines Patienten für eine Optimierung der Dosisabscheidung in einem bestimmten Lungenbereich mitberücksichtigt wird. Somit kann dem Tatbestand Rechnung getragen werden, dass die Wahrscheinlichkeit, mit der ein Medikamentenpartikel in der Lunge abgeschieden wird, im Wesentlichen von dem jeweiligen Inhalationsvolumen pro Atemzug abhängt. Bei einer Medikamentenapplikation in alveolaren Lungenbereichen ist ein möglichst hohes Inhalationsvolumen vorteilhaft. Dagegen ist bei Medikamentenapplikationen in bronchialen Lungenbereichen ein auf das maximale Atemzugvolumen des jeweiligen Patienten bezogenes reduziertes Inhalationsvolumen pro Atemzug für eine möglichst hohe Abscheidungswahrscheinlichkeit der Medikamentenpartikel in dem entsprechenden Lungenbereich vorteilhaft. Dabei inhaliert der Patient das Medikamenten-Aerosol nur in eine bestimmte Lungentiefe ein und atmet anschließend das Aerosol mit den nicht abgeschiedenen Medikamentenpartikel wieder aus.The method according to the invention with the features of claim 1 and the corresponding apparatus according to embodiment 1 have the advantage over the known approaches that the individual tidal volume of a patient for an optimization of the dose separation in a specific lung area is taken into account. Thus, the fact can be taken into account that the probability with which a drug particle is deposited in the lung depends essentially on the respective inhalation volume per breath. In the case of a drug application in alveolar lung areas, the highest possible inhalation volume is advantageous. In contrast, in drug applications in bronchial lung areas, one is at the maximum tidal volume the respective patient related reduced inhalation volume per breath for the highest possible probability of deposition of the drug particles in the corresponding lung area advantageous. The patient inhales the drug aerosol only in a certain lung depth and then exhales the aerosol with the unseparated drug particles again.
Durch eine Bestimmung des Atemzugvolumens bzw. des inhalierten Volumens kann die Wahrscheinlichkeit der Medikamentendosis-abscheidung optimiert werden, wodurch die deponierte Medikamentenmenge maximiert und der Medikamentenausschuss minimiert wird. Die Ausbeute des deponierten Medikaments kann dadurch bis zu einem Faktor 3 erhöht werden, was insbesondere bei teuren Medikamenten von großem Vorteil ist. Außerdem verkürzt sich durch die höhere Ausbeute pro Atemzug die Inhalationszeit. Durch die Bestimmung des individuellen Atemmusters kann die in der Lunge applizierte Medikamentenmenge zusätzlich relativ genau bestimmt werden.By determining the tidal volume or volume, the likelihood of drug dose deposition can be optimized, thereby maximizing the amount of drug deposited and minimizing drug comminution. The yield of the deposited drug can thereby be increased by a factor of 3, which is particularly advantageous for expensive drugs. In addition, the higher inhalation per breath reduces the inhalation time. By determining the individual breathing pattern, the amount of medication applied in the lungs can additionally be determined relatively accurately.
In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in Anspruch 1 angegebenen Verfahrens und der in Ausführungsform 1 angegebenen Apparatur.In the dependent claims are advantageous developments and improvements of the method specified in claim 1 and the apparatus specified in embodiment 1.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann das individuelle Atemzugvolumen, insbesondere das individuelle maximale Atemzugvolumen, mittels einer Lungenfunktions-Messeinrichtung bestimmt werden. Diese Messungen liefern genaue Werte über das individuelle Atemzugvolumen.According to a preferred development, the individual tidal volume, in particular the individual maximum tidal volume, can be determined by means of a pulmonary function measuring device. These measurements provide accurate values about the individual tidal volume.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird die Konzentration der Medikamentenpartikel in der Medikamenten-Aerosol-Menge und die abgeschiedene Medikamentendosis in der Lunge mittels eines Aerosolphotometers bestimmt. Aus der Anzahl der inhalierten Medikamentenpartikel und der Anzahl der ausgeatmeten Medikamentenpartikel können die in der Lunge abgeschiedenen Partikel ermittelt werden. Somit kann die jeweils bereits abgeschiedene Medikamentendosis ermittelt werden.According to a further preferred embodiment, the concentration of the drug particles in the drug aerosol amount and the deposited drug dose in the Lung determined by means of an aerosol photometer. From the number of inhaled drug particles and the number of exhaled drug particles, the particles deposited in the lungs can be determined. Thus, each already deposited drug dose can be determined.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Ermittlungseinrichtung über eine Kontrollereinrichtung mit der Dosiereinrichtung und/oder der Erfassungseinrichtung verbindbar. Somit kann ausgehend von einem ermittelten individuellen Atemzugvolumen eine bestimmte Konzentration der Medikamentenpartikel mittels der Dosiereinrichtung eingestellt und/oder der Erfassungseinrichtung ein bestimmtes zu inhalierendes Volumen vorgegeben werden, bei dessen Erreichen ein Signal ausgegeben wird.According to a further preferred development, the determination device can be connected to the metering device and / or the detection device via a controller device. Thus, based on a determined individual tidal volume, a specific concentration of the drug particles can be adjusted by means of the metering device and / or the detection device can be given a specific volume to be inhaled, upon reaching which a signal is output.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Dosiereinrichtung als Ultraschall-Vernebler, Vernebler mit vibrierender Düse oder als Pulver-Inhalator ausgebildet.According to a further preferred development, the metering device is designed as an ultrasonic nebulizer, nebulizer with a vibrating nozzle or as a powder inhaler.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Ermittlungseinrichtung und/oder die Erfassungseinrichtung als Flussmesseinrichtung, insbesondere als elektronische oder mechanische Flussmesseinrichtung, ausgebildet. Dies stellt eine technisch einfach zu realisierende und kostengünstige Volumenberechnungsmethode dar.According to a further preferred development, the detection device and / or the detection device is designed as a flow measuring device, in particular as an electronic or mechanical flow measuring device. This represents a technically easy to implement and cost-effective volume calculation method.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird das maximale Atemzugvolumen und/oder das bereits inhalierte Volumen während des zu inhalierenden Atemzugs der Medikamenten-Aerosol-Menge mittels einer Differenzdruckmessung, Hitzdraht-Methode oder Ultraschall bestimmt. Dadurch kann zuverlässig und relativ genau das jeweilige Atemzugvolumen bestimmt und ein Erreichen des zu inhalierenden Volumens angezeigt werden.According to a further preferred development, the maximum tidal volume and / or the volume already inhaled is determined during the breath of the medicament-aerosol quantity to be inhaled by means of a differential pressure measurement, hot-wire method or ultrasound. This can be reliable and relatively accurately determines the respective tidal volume and a reaching of the volume to be inhaled are displayed.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das zu inhalierende Volumen mittels einer Begrenzungseinrichtung steuerbar. Somit kann aktiv ein bestimmtes zu inhalierendes Volumen vorgegeben werden, welches für eine optimale Dosisabscheidung in einem vorbestimmten Lungenbereich pro Atemzug inhaliert werden muss.According to a further preferred development, the volume to be inhaled can be controlled by means of a limiting device. Thus, a certain volume to be inhaled can be preset, which must be inhaled for optimal dose separation in a predetermined lung area per breath.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird das Signalisieren des Erreichens des zu inhalierenden Atemzugvolumens der Medikamenten-Aerosol-Menge als akustisches Signal, insbesondere als Pfeiftonsignal, als mechanisches Signal, beispielsweise als Luftstoß, mechanischer Impuls oder als Vibration, oder als optisches Signal, insbesondere als Blink- oder Dauersignal, ausgebildet. Dadurch wird dem Patienten ein Erreichen des zu inhalierenden Volumens angezeigt, bei welchem die optimale Dosisabscheidung in dem vorbestimmten Lungenbereich erzielt worden ist.According to a further preferred development, the signaling of the reaching of the breath volume of the medicament aerosol quantity to be inhaled is described as an acoustic signal, in particular as a whistle signal, as a mechanical signal, for example as a blast of air, as a mechanical impulse or as a vibration, or as an optical signal, in particular as a flashing - or continuous signal, trained. As a result, the patient is notified of reaching the volume to be inhaled, in which the optimal dose separation has been achieved in the predetermined lung area.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.
Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer Inhalationsapparatur gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung einer Inhalationsapparatur gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung einer Inhalationsapparatur gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- Fig. 1
- a schematic representation of an inhalation apparatus according to a first embodiment of the present invention;
- Fig. 2
- a schematic representation of an inhalation apparatus according to a second embodiment of the present invention; and
- Fig. 3
- a schematic representation of an inhalation apparatus according to a third embodiment of the present invention.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten.In the figures, the same reference numerals designate the same or functionally identical components.
In
Die Ermittlungseinrichtung 11 bzw. die Erfassungseinrichtung 13 ist über einen Analog-Digital-Wandler 22 mit einer Kontrollereinrichtung 18, vorzugsweise einer Computereinheit 18, verbunden, in der als zentrale Steuerungseinrichtung vorgegebene Sollwerte vorteilhaft abgespeichert sind. Sie dient zur Steuerung der einzelnen Bauteile und zur Erfassung bestimmter Messwerte. Die Computereinheit 18 ist über einen Digital-AnalogWandler 23 mit einer Begrenzungseinrichtung 17 gekoppelt, die zur Steuerung des Ventils 21 vorgesehen ist.The
Außerdem ist eine Dosiereinrichtung 12 an dem Mundstück 20 für eine Dosierung der Medikamentenpartikel-Konzentration angeordnet, die ebenfalls mit der Computereinheit 18 verbunden ist und die vor einem neuen Inhalationsvorgang für das entsprechende Medikamenten-Aerosol-Gemisch mit bestimmter Partikel-Konzentration in dem Mundstück 20 sorgt.In addition, a
Ferner ist eine Anzeigeeinrichtung 14 zum Signalisieren eines Erreichens eines vorbestimmten Inhalationsvolumens oder eines Überschreitens einer bestimmten Flussgeschwindigkeit vorgesehen, die ebenfalls an einen Ausgang der Computereinheit 18 angeschlossen ist.Further, a
Zur Optimierung der Dosisabscheidung in einem vorbestimmten Lungenbereich mit einem Atemzug wird mittels der Inhalationsapparatur 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wie folgt vorgegangen. Zunächst wird das maximale Atemzugvolumen des betreffenden Patienten ermittelt. Dabei bläst der Patient vorteilhaft sein maximales Atemzugvolumen in das Mundstück 20, wobei das Ventil 21 für einen Durchlass, und zwar als einzige Durchlassmöglichkeit, in Richtung der Ermittlungseinrichtung 11 geschaltet ist.To optimize the dose separation in a predetermined lung area with a breath, the procedure is as follows by means of the
Um zu berechnen, mit welchem Inhalationsvolumen Vinh ein Patient das Aerosol inhalieren kann, falls ein festes maximales Volumen Vmax durch die Erfassungseinrichtung 13 vorgegeben wird, wird folgende Berechnungsformel verwendet:
Dabei sind die Parameter folgende:
- ITGV:
- intrathorakales Gasvolumen (1)
- TLC:
- totale Lungenkapazität (1)
- Vinh:
- Inhalationsvolumen (1)
- kVol:
- Volumenkoeffizient (<0.8 macht es dem Patienten einfach, das Inhalationsvolumen zu erreichen)
- VMax:
- maximales Inhalationsvolumen (ca. 2 1)
- ITGV:
- intrathoracic gas volume (1)
- TLC:
- total lung capacity (1)
- V inh :
- Inhalation volume (1)
- k Vol :
- Volume coefficient (<0.8 makes it easy for the patient to reach the inhalation volume)
- V Max :
- maximum inhalation volume (about 2 1)
Die Ermittlungseinrichtung 11 ist gemäß dem in
Um eine Medikamentenapplikation in alveolaren Lungenbereichen zu optimieren, ist das maximale Atemzugvolumen des Patienten die Ausgangsgröße für das bereitzustellende bzw. zu inhalierende Volumen der Medikamenten-Aerosol-Menge. Hingegen genügt für eine Optimierung der Medikamentenapplikation in bronchialen Lungenbereichen ein bestimmtes verringertes Inhalationsvolumen, das ausgehend vom gemessenen maximalen Inhalationsvolumen bestimmt werden kann. Dadurch kann für den vorbestimmten zu behandelnden Lungenbereich ein optimales Inhalationsvolumen pro Atemzug für den jeweiligen Patienten ermittelt werden.In order to optimize a drug application in alveolar lung areas, the maximum tidal volume of the patient is the starting point for the volume of the quantity of medicament aerosol to be delivered or inhaled. On the other hand, optimizing the administration of medication in bronchial lung areas requires a certain reduced inhalation volume, which can be determined on the basis of the measured maximum inhalation volume. As a result, an optimal inhalation volume per breath for the respective patient can be determined for the predetermined lung area to be treated.
Ausgehend von diesem zu inhalierenden Volumen wird über die Computereinheit 18 mittels der Dosiereinrichtung 12 die jeweilige optimale Medikamenten-Partikel-Konzentration eingestellt. Diese ist vorteilhaft durch vorherige Tests für bestimmte Atemzugvolumina festgelegt und in der Computereinheit abgespeichert.Starting from this volume to be inhaled, the respective optimal medicament particle concentration is set via the
Gleichzeitig wird durch die Computereinheit 18 das Ventil 21 derart umgeschaltet, dass nun ein Fluss von der Ermittlungseinrichtung 11 zum Mundstück 20 hin stattfinden kann. Die Ermittlungseinrichtung 11 dient nun vorteilhaft als Erfassungseinrichtung 13 für eine Erfassung des bereits inhalierten Volumens. Dabei kann die Begrenzungseinrichtung 17 als Regulator für das Ventil 21 dienen, wobei bei Erreichen des vorbestimmten zu inhalierenden Volumens das Ventil 21 geschlossen und somit der Fluss zum Mundstück 20 unterbrochen wird.At the same time, the
Die Erfassungseinrichtung 13 kann auch das zu inhalierende Volumen aktiv bereitstellen, d.h. die Erfassungseinrichtung 13 ist derart ausgebildet, dass gerade das zu inhalierende Volumen bereitgestellt wird. Zu schnelle Atemflüsse werden in diesem Ausführungsbeispiel durch die Dämpfung des Kolbens 25 mittels eines Dämpfungssystems 26 vermieden. Das Dämpfungssystem 26 bewegt sich mit einer Geschwindigkeit proportional zum Atemfluss, wobei ein bestimmter Weg des Systems gemessen wird, der proportional zum Volumenstrom und damit zum inhalierten Volumen ist. Somit wird das vom Patienten bereits inhalierte Volumen bestimmt und an die Computereinheit 18 übertragen. Bei Erreichen des vorgegebenen Volumens wird an der Anzeigeeinrichtung 14 ein für den Patienten erkennbares Signal ausgegeben, das als akustisches Signal, mechanisches Signal oder als optisches Signal ausgebildet werden kann.
Ebenfalls ist es denkbar, dass die Anzeigeeinrichtung 14 durch ein anderes ausgebildetes Signal dem Patienten nicht das Erreichen des zu inhalierenden Volumens anzeigt, sondern ein Überschreiten einer vorbestimmten Flussgeschwindigkeit signalisiert. Dabei dient die Computereinheit 18 als die zentrale Recheneinrichtung, welche die gemessenen Ist-Werte mit vorzugsweise abgespeicherten Soll-Werten vergleicht und demzufolge dem Patienten entsprechende Signale ausgibt bzw. das Inhalationsvolumen vorgibt und/oder die Flussgeschwindigkeit entsprechend begrenzt.It is likewise conceivable that the
Als Kontrolle für die tatsächlich in dem vorbestimmten Lungenbereich deponierte Medikamentenmenge dient ein Aerosolphotometer 16, das vorzugsweise am Mundstück 20 angeordnet ist. Dabei wird das Aerosol durch das Aerosolphotometer 16 geleitet und mit beispielsweise einem Laser, einer Photodiode oder einem Weißlicht beleuchtet. Das Streulicht, das dadurch an den Aerosolpartikeln entsteht, kann über beispielsweise eine Photodiode oder einen Photomultiplier aufgenommen werden. Hieraus ergibt sich die Partikelkonzentration. Wird gleichzeitig das Inhalationsvolumen mit aufgezeichnet, kann daraus die in- und exhalierte Medikamenten-Aerosol-Menge festgestellt und die tatsächlich in der Lunge deponierte Medikamentenmenge quantisiert werden. Aus der errechneten deponierten Medikamentenmenge kann die Konzentration der Medikamentenpartikel mittels der Dosiereinrichtung 12, die vorteilhaft als Ultraschall-Vernebler, Vernebler mit vibrierender Düse oder als Pulver-Inhalator ausgebildet ist, gegebenenfalls nachgeregelt werden.As control for the amount of drug actually deposited in the predetermined lung area is an
Es ist auch eine Berechnung der deponierten Medikamentenmenge mmed möglich, dabei lautet die Berechnungsformel für Inhalationsapparate mit einem konstanten Medikamentenoutput:
Dabei sind die Parameter folgende:
- Vinh:
- Inhalationsvolumen (1)
- mmed:
- deponierte Medikamentenmenge (mg)
- nAtzg:
- Anzahl der Atemzüge
- QOut:
- Volumenoutput des Inhalators (ml/min)
- Qinh:
- Inhalationsfluss (1/min)
- Cmed:
- Medikamentenkonzentration (mg/ml)
- kDep:
- empirischer Depositionskoeffizient (ca. 0.325 bei Emphysematikern, bei Lungengesunden ca. 0.475)
- V inh :
- Inhalation volume (1)
- med :
- Deposited amount of medication (mg)
- n Atzg :
- Number of breaths
- Q Out :
- Volume output of the inhaler (ml / min)
- Q inh :
- Inhalation flow (1 / min)
- C med :
- Drug concentration (mg / ml)
- k Dep :
- empirical deposition coefficient (about 0.325 in emphysema patients, in lung patients about 0.475)
Bei Inhalationsapparaten, die keinen konstanten Medikamentenoutput haben, berechnet sich die deponierte Medikamentenmenge mmed wie folgt:
In beiden Fällen steigt die deponierte Medikamentenmenge mmed mit zunehmendem Inhalationsvolumen Vinh. In both cases, the amount of medication deposited med increases with increasing inhalation volume V inh.
Ausgehend von dem in
Im zweiten Ausführungsbeispiel wird das maximale Atemzugvolumen und das bereits inhalierte Volumen über eine Differenzdruckmessung zur Bestimmung des Durchflusses bestimmt. Bei der Durchflussmessung über den Differenzdruck wird der Atemfluss über einen Strömungswiderstand, vorzugsweise ein verengter Querschnitt, geführt. Es baut sich vor diesem Strömungswiderstand mit steigendem Durchfluss ein Wirkdruck auf, der proportional zum Durchfluss und damit zum inhalierten Volumen ist. Eine Umrechnung in das entsprechende Volumen wird aus der Flussgeschwindigkeit und der entsprechenden Zeitdauer realisiert. Die übrigen Bauteile bzw. der Ablauf des Verfahrens sind denen des ersten Ausführungsbeispiels analog und bedürfen keiner weiteren Erläuterung.In the second embodiment, the maximum tidal volume and the volume already inhaled is determined via a differential pressure measurement to determine the flow. In the flow measurement via the differential pressure of the respiratory flow over a flow resistance, preferably a narrowed cross-section, out. It builds up upstream of this flow resistance with increasing flow an effective pressure, which is proportional to the flow and thus to the inhaled volume. A conversion into the corresponding volume is realized from the flow velocity and the corresponding time duration. The other components or the sequence of the method are analogous to those of the first embodiment and require no further explanation.
Eine weitere Volumenmessmethode ist die Hitzdrahtmethode, bei der ein elektrisch beheizter Metalldraht, dessen Widerstand temperaturabhängig ist, in einen Gasstrom gebracht wird und von diesem abgekühlt wird. Die Wärmeabgabe ist dabei abhängig von der Geschwindigkeit des vorbeiströmenden Gases und dessen physikalischen Eigenschaften.Another volume measuring method is the hot-wire method, in which an electrically heated metal wire whose resistance is temperature-dependent, is brought into a gas flow and is cooled by this. The heat output depends on the speed of the passing gas and its physical properties.
Eine Ultraschall-Strömungsmessung dient ebenfalls einer Volumenbestimmung. Dabei werden Schallwellen von beispielsweise einem piezo-elektrischen Schwinger erzeugt. Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit dieser Schallwellen ändert sich in bewegten Medien mit der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums. Die Richtung der Schallwellen darf dabei nicht 90° zur Flussrichtung betragen. Aus der Laufzeitverlängerung der Schallwellen über eine bestimmte Strecke kann somit die Flussgeschwindigkeit und damit über die Zeit das entsprechende Volumen ermittelt werden.An ultrasonic flow measurement also serves to determine the volume. In this case, sound waves are generated by, for example, a piezoelectric oscillator. The reproductive rate These sound waves change in moving media with the flow velocity of the medium. The direction of the sound waves must not be 90 ° to the flow direction. From the propagation time of the sound waves over a certain distance can thus be determined, the flow velocity and thus over time the corresponding volume.
Das maximale Atemzugvolumen eines Patienten kann auch über Lungenfunktionsmessungen ausgeführt werden. Dabei wird die inspiratorische Lungenkapazität des Patienten gemessen, welche von dem Inhalationsvolumen nicht überschritten werden darf. Der Patient inhaliert beispielsweise 80% der inspiratorischen Lungenkapazität.The maximum tidal volume of a patient may also be performed via pulmonary function measurements. The inspiratory lung capacity of the patient is measured, which must not be exceeded by the inhalation volume. For example, the patient inhales 80% of the inspiratory lung capacity.
Durch eine mechanische oder elektronische Volumenbestimmung kann somit ein kostengünstiges Inhalationsgerät entwickelt werden, mit dem eine individuelle Inhalationsdosimetrie möglich ist. Dabei kann die Dosisabscheidung in einem vorbestimmten Lungenbereich durch eine Optimierung des entsprechenden Inhalationsvolumens optimiert werden. Medikamente mit geringer therapeutischer Breite können damit mit weniger Risiko und teure Medikamente ökonomischer eingesetzt werden.By means of a mechanical or electronic volume determination, it is thus possible to develop a cost-effective inhalation device with which individual inhalation dosimetry is possible. In this case, the dose separation can be optimized in a predetermined lung area by optimizing the corresponding inhalation volume. Drugs with a narrow therapeutic range can thus be used more economically with less risk and expensive medicines.
Das im Vorstehenden beschriebene Verfahren und die entsprechende Inhalationsapparatur werden insbesondere zum Einbringen von pharmazeutisch wirksamen Substanzen bzw. Wirkstoffen in die Lunge verwendet. Der Wirkstoff, wie hier beschrieben, schließt Wirkstoffe, Medikamente, Verbindungen, Zusammensetzungen oder Mischungen von Stoffen ein, die einen pharmakologischen, - oft vorteilhaften - Effekt erzielen. Dies schließt Speisen, Nahrungsergänzungsstoffe, Nährstoffe, Medikamente, Impfstoffe, Vitamine und weitere nützliche Wirkstoffe mit ein.The method described above and the corresponding inhalation apparatus are used in particular for introducing pharmaceutically active substances into the lungs. The active ingredient as described herein includes active ingredients, medicaments, compounds, compositions or mixtures of substances that achieve a pharmacological, often beneficial, effect. This includes foods, nutritional supplements, nutrients, medicines, vaccines, vitamins and other beneficial agents.
Die Ausdrücke, wie sie hier benutzt werden, schließen weiterhin alle physiologisch oder pharmakologisch aktiven Substanzen ein, die einen lokalen oder systemischen Effekt in einem Patienten bewirken. Der aktive Wirkstoff, der zugeführt werden kann, schließt Antikörper, antivirale Wirkstoffe, Antiepileptika, Analgetika, entzündungshemmende Wirkstoffe und Bronchodilatatoren ein und kann eine organische oder anorganische Verbindung sein, die ohne Beschränkungen auch Medikamente einschließt, die auf das periphere Nervensystem, adrenerge Rezeptoren, cholinerge Rezeptoren, Skelettmuskulatur, kardiovaskuläres System, glatte Muskulatur, Blutkreislaufsystem, neuronale Verbindungen, endokrines- und Hormonsystem, Immunsystem, reproduktives System, Skelettsystem, Nahrungszufuhr- und exkretorisches System, Histaminkaskade oder zentrales Nervensystem wirken. Geeignete Wirkstoffe können z.B. aus Polysacchariden, Steroiden, Hypnotika und Sedativa, antriebssteigernden Mitteln, Beruhigungsmitteln, krampflösenden und muskelentspannenden Mitteln, Antiparkinson-Substanzen, Analgetica, Entzündungshemmern, antimikrobiellen Wirkstoffen, Antimalariamitteln, Hormonen inklusive empfängnisverhütenden Mitteln, Syphaticominetica, Polypeptiden und Proteinen, die physiologische Effekte hervorrufen, Diuretica, Fettstoffwechsel regulierenden Substanzen, antiandrogenen Wirkstoffen, gegen Parasiten gerichtete Mittel, neoplastisch und antineoplastisch wirkenden Stoffen, Antidiabetika, Nahrungs- und Nahrungsergänzungsstoffen, wachstumsfördernden Stoffen, Fetten, stuhlregulierenden Stoffen, Elektrolyten, Impfstoffen und Diagnostika bestehen.The terms as used herein further include all physiologically or pharmacologically active substances that cause a local or systemic effect in a patient. The active ingredient that can be delivered includes antibodies, antiviral agents, antiepileptics, analgesics, anti-inflammatory agents, and bronchodilators, and may be an organic or inorganic compound that includes, without limitation, medications that target the peripheral nervous system, adrenergic receptors, cholinergic Receptors, skeletal muscle, cardiovascular system, smooth muscle, circulatory system, neuronal connections, endocrine and endocrine system, immune system, reproductive system, skeletal system, food supply and excretory system, histamine cascade or central nervous system act. Suitable agents may e.g. from polysaccharides, steroids, hypnotics and sedatives, propellants, sedatives, anticonvulsants and muscle relaxants, antiparkinsonian, analgesics, anti-inflammatories, antimicrobials, antimalarials, hormones, including contraceptives, syphaticomines, polypeptides and proteins that cause physiological effects, diuretics, Fat metabolism regulating substances, anti-androgenic agents, anti-parasitic agents, neoplastic and anti-neoplastic agents, anti-diabetic agents, food and nutritional supplements, growth promoting substances, fats, stool-regulating substances, electrolytes, vaccines and diagnostics.
Das Verfahren und die Inhalationsapparatur eignen sich besonders zur inhalativen Applikation von verschiedenen Wirkstoffen (ist aber nicht darauf beschränkt) wie:
- Insulin, Calcitonin, Erythropoietin (EPO), Faktor VIII, Faktor IX, Cyclosporin, Granulozyte Colony Stimulating Factor (GCSF), Alpha-1 Proteinase Inhibitor, Elcatonin, Granulocyte Makrophage Colony Stimulating Factor (GMCSF), Wachstumshormone, menschliches Wachstumshormon (HGH), Growth hormon releasing hormone (GHRH), Heparin, niedermolekulares Heparin (LMWH), Interferon alpha, Interferon beta, Interferon gamma, Interleukin-2, Luteinizing hormone releasing hormone (LHRH), Somatostatin, Somatostatin-Analoge einschließlich Octreotide, Vasopressinanaloge, Follikel stimulierendes Hormon (FSH), Insulinlike growth factor, Insulintropin, Interleukin-I Rezeptorantagonist, Interleukin-3, Interleukin-4, Interleukin-6, Macrophage colony stimulating Factor (M-CSF), Nervenwachstumsfaktor, Parathyroidhormon (PTH), Thymosin alpha 1, IIb/IIIa Inhibitor, Alpha-1 Antitrypsin, Antikörper gegen respiratorisch syncytischen Virus, Cystic fibrosis transmembrane regulator gene (CFTR), Desoxyribonuclease (Dnase), Bactericide, permeability increasing protein (BPI), anti-CMV Antikörper, Interleukin-1 Rezeptor, Retinol-Säuren, Pentamidine, Albuterolsulfat, Metaproterenolsulfat, Beclomethasondiprepionat, Triamcinolonacetamid, Budesonidacetonide, Ipratropiumbromid, Flunisolide, Fluticasone, Cromolynsodium, Ergotamintartrat und die Analogen, Agonisten und Antagonisten der oben genannten Stoffe. Aktive Wirkstoffe können weiterhin Nukleinsäuren in Form von reinen Nukleinsäuremolekülen, viralen Vektoren, assoziierten viralen Partikeln, Nukleinsäuren, die mit Lipiden oder einem Lipide beinhaltenden Material assoziiert oder darin enthalten sind, Plasmid-DNA oder -RNA oder andere Konstrukte aus Nukleinsäuren sein, die geeignet sind für die Zell-Transfection oder -Transformation, besonders bei Zellen der alveolären Region der Lunge. Der aktive Wirkstoff kann in verschiedenen Formen vorliegen, wie lösliche oder unlösliche geladene oder ungeladene Moleküle, Komponenten molekularer Komplexe oder pharmakologisch akzeptierte Hilfsstoffe. Der aktive Wirkstoff kann bestehen aus natürlich vorkommenden Molekülen, oder deren rekombinanter Produktion, oder die Moleküle können Analoge der natürlich vorkommenden oder rekombinant erzeugten aktiven Wirkstoffe sein, bei denen eine oder mehrere Aminosäuren addiert oder entfernt wurden. Weiterhin kann der aktive Wirkstoff abgeschwächten Lebendimpfstoff oder abgetötete Viren für den Impfstoffgebrauch enthalten. Im Falle des Wirkstoffes Insulin sind natürlich extrahiertes menschliches Insulin, rekombinantes menschliches Insulin, aus Rindern und/oder Schweinen extrahiertes Insulin, rekombinantes Schweine- oder Rinderinsulin und Mischungen der oben genannten Insuline eingeschlossen. Das Insulin kann in reiner, also in substanziell gereinigter Form vorliegen, kann aber auch Auszüge wie kommerziell üblich enthalten. Im Ausdruck "Insulin" sind auch Insulin-Analoge enthalten, bei denen eine oder mehrere der Aminosäuren des natürlich vorkommenden oder rekombinanten Insulins addiert oder entfernt wurden.
- Insulin, calcitonin, erythropoietin (EPO), factor VIII, factor IX, cyclosporin, granulocyte colony stimulating factor (GCSF), Alpha-1 Proteinase Inhibitor, Elcatonin, Granulocyte Macrophage Colony Stimulating Factor (GMCSF), Growth Hormones, Human Growth Hormone (HGH), Growth Hormone Releasing Hormone (GHRH), Heparin, Low Molecular Weight Heparin (LMWH), Interferon alpha, Interferon beta, Interferon gamma, Interleukin-2, luteinizing hormone releasing hormone (LHRH), somatostatin, somatostatin analogues including octreotide, vasopressin analogue, follicle stimulating hormone (FSH), insulin-like growth factor, insuline tropine, interleukin-1 receptor antagonist, interleukin-3, interleukin-4, interleukin 6, macrophage colony stimulating factor (M-CSF), nerve growth factor, parathyroid hormone (PTH), thymosin alpha 1, IIb / IIIa inhibitor, alpha-1 antitrypsin, antibody to respiratory syncytial virus, cystic fibrosis transmembrane regulator gene (CFTR), deoxyribonuclease ( DNAase), bactericides, permeability increasing protein (BPI), anti-CMV antibodies, interleukin-1 receptor, retinol acids, pentam idine, albuterol sulfate, metaproterenol sulfate, beclomethasone dipropionate, triamcinolone acetamide, budesonide acetonide, ipratropium bromide, flunisolide, fluticasone, cromolyn sodium, ergotamine tartrate and the analogues, agonists and antagonists of the above mentioned substances. Active agents may further be nucleic acids in the form of pure nucleic acid molecules, viral vectors, associated viral particles, nucleic acids associated with or contained in lipid or lipid-containing material, plasmid DNA or RNA or other constructs of nucleic acids that are suitable for cell transfection or transformation, especially in cells of the alveolar region of the lung. The active agent may be in various forms, such as soluble or insoluble charged or uncharged molecules, components of molecular complexes, or pharmacologically accepted excipients. The active ingredient may consist of naturally occurring molecules, or their recombinant production, or the molecules may be analogues of the naturally occurring or recombinantly produced active agents in which one or more amino acids have been added or deleted. Furthermore, the active agent may contain live attenuated or killed virus for vaccine use. In the case of the active ingredient insulin, naturally extracted human insulin, recombinant human insulin, bovine and / or porcine extracted insulin, recombinant porcine or bovine insulin and mixtures of the above insulins are included. The insulin may be present in pure, that is in substantially purified form, but may also contain extracts as is customary in the trade. The term "insulin" also includes insulin analogs in which one or more of the amino acids of the naturally occurring or recombinant insulin have been added or deleted.
-
1. Apparatur (10) zur Optimierung einer Dosisabscheidung bei einer inhalatorischen Medikamentenapplikation mit:
- einer Ermittlungseinrichtung (11) zum Ermitteln eines individuellen Atemzugvolumens zur Optimierung der vorgesehenen Medikamentendosis-abscheidung in einem vorbestimmten Lungenbereich;
- einer Dosiereinrichtung (12) zum Anpassen der Medikamenten-Partikel-Konzentration in einer Medikamenten-Aerosol-Menge an das ermittelte Atemzugvolumen; und mit
- einer Erfassungseinrichtung (13) zum Erfassen und einer Anzeigeeinrichtung (14) zum Signalisieren des Erreichens des zu inhalierenden Atemzugvolumens der Medikamenten-Aerosol-Menge, das für die vorgesehene Medikamentendosis-abscheidung in dem vorbestimmten Lungenbereich mit einem Atemzug notwendig ist.
- a determination device (11) for determining an individual tidal volume for optimizing the intended dose of medication dose in a predetermined lung area;
- a metering device (12) for adjusting the medicament particle concentration in a quantity of medicament aerosol to the determined tidal volume; and with
- a detection device (13) for detecting and a display device (14) for signaling the reaching the inhaled tidal volume of the drug-aerosol amount that is necessary for the intended dose of drug dose in the predetermined lung area with a breath.
- 2. Apparatur nach Ausführungsform 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlungseinrichtung (11) als Lungenfunktions-messeinrichtung ausgebildet ist.2. Apparatus according to embodiment 1, characterized in that the detection device (11) is designed as a lung function measuring device.
- 3. Apparatur nach einer der Ausführungsformen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die E rmittlungseinrichtung (11) über eine Kontrollereinrichtung (18) mit der Dosiereinrichtung (12) und/oder der Erfassungseinrichtung (13) verbindbar ist.3. Apparatus according to any one of embodiments 1 or 2, characterized in that the E-determining means (11) via a controller (18) with the metering device (12) and / or the detection device (13) is connectable.
- 4. Apparatur nach einer der Ausführungsformen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung (12) als Ultraschall-Vernebler, Vernebler mit vibrierender Düse oder als Pulver-Inhalator ausgebildet ist.4. Apparatus according to one of embodiments 1 to 3, characterized in that the metering device (12) is designed as an ultrasonic nebulizer, nebulizer with a vibrating nozzle or as a powder inhaler.
- 5. Apparatur nach einer der Ausführungsformen 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Aerosolphotometer (16) zur Bestimmung der applizierten Medikamentendosis.5. Apparatus according to any one of embodiments 1 to 4, characterized by an aerosol photometer (16) for determining the applied drug dose.
- 6. Apparatur nach einer der Ausführungsformen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlungseinrichtung (11) und/oder die Erfassungseinrichtung (13) als Flussmesseinrichtung, insbesondere als elektronische oder mechanische Flussmesseinrichtung, ausgebildet ist.6. Apparatus according to one of embodiments 1 to 5, characterized in that the detection device (11) and / or the detection device (13) as a flow measuring device, in particular as an electronic or mechanical flow measuring device is formed.
- 7. Apparatur nach einer der Ausführungsformen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zu inhalierende Volumen mittels einer Begrenzungseinrichtung (17) steuerbar ist.7. Apparatus according to any one of embodiments 1 to 6, characterized in that the volume to be inhaled by means of a limiting device (17) is controllable.
- 8. Apparatur nach einer der Ausführungsformen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung (14) als akustische Anzeigeeinrichtung ausgebildet ist.8. Apparatus according to one of embodiments 1 to 7, characterized in that the display device (14) is designed as an acoustic display device.
- 9. Apparatur nach einer der Ausführungsformen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung (14) als mechanische Anzeigeeinrichtung, beispielsweise einer Luftstoßeinrichtung, einer mechanischen Impulseinrichtung oder einer Vibratoreinrichtung, ausgebildet ist.9. Apparatus according to any one of embodiments 1 to 8, characterized in that the display device (14) as a mechanical display device, for example, an air blast device, a mechanical impulse device or a vibrator device is formed.
- 10. Apparatur nach einer der Ausführungsformen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung (14) als optische Anzeigeeinrichtung, insbesondere als Blink-oder Dauerleuchteinrichtung, ausgebildet ist.10. Apparatus according to one of embodiments 1 to 9, characterized in that the display device (14) is designed as a visual display device, in particular as a flashing or continuous lighting device.
- 11. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und der Apparatur nach einer der Ausführungsformen 1 bis 10 zum Einbringen von pharmazeutisch wirksamen Substanzen in die Lunge.11. Use of the method according to any one of claims 1 to 11 and the apparatus according to any one of embodiments 1 to 10 for introducing pharmaceutically active substances into the lungs.
- 12. Verwendung der Apparatur nach einer der Ausführungsformen 1 bis 10 zum Einbringen von pharmazeutisch wirksamen Substanzen in die Lunge.12. Use of the apparatus according to any one of embodiments 1 to 10 for introducing pharmaceutically active substances into the lungs.
- 1010
- Inhalationsapparaturinhalation apparatus
- 1111
- Ermittlungseinrichtungdetermining device
- 1212
- Dosiereinrichtungmetering
- 1313
- Erfassungseinrichtungdetector
- 1414
- Anzeigeneinrichtungdisplay
- 1616
- AerosolphotometerAerosol photometer
- 1717
- Begrenzungseinrichtunglimiting device
- 1818
- KontrollereinrichtungController device
- 2020
- Mundstückmouthpiece
- 2121
- VentilValve
- 2222
- A/D-WandlerA / D converter
- 2323
- D/A-WandlerD / A converter
- 2424
- Federelementspring element
- 2525
- Kolbenpiston
- 2626
- Dämpfungssystemcushioning system
- 2828
- Rotorrotor
Claims (11)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10053913A DE10053913A1 (en) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | Process and apparatus for optimizing dose separation in an inhaled medication application |
EP01116630A EP1201258B1 (en) | 2000-10-31 | 2001-07-12 | Apparatus for optimal depositing of a dosis in an inhalant administration |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP01116630A Division EP1201258B1 (en) | 2000-10-31 | 2001-07-12 | Apparatus for optimal depositing of a dosis in an inhalant administration |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP2085105A1 true EP2085105A1 (en) | 2009-08-05 |
Family
ID=7661643
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP09158952A Withdrawn EP2085105A1 (en) | 2000-10-31 | 2001-07-12 | Method and device for optimising separation of doses in an inhalation medical application |
EP01116630A Expired - Lifetime EP1201258B1 (en) | 2000-10-31 | 2001-07-12 | Apparatus for optimal depositing of a dosis in an inhalant administration |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP01116630A Expired - Lifetime EP1201258B1 (en) | 2000-10-31 | 2001-07-12 | Apparatus for optimal depositing of a dosis in an inhalant administration |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
EP (2) | EP2085105A1 (en) |
AT (1) | ATE429943T1 (en) |
CY (1) | CY1109243T1 (en) |
DE (2) | DE10053913A1 (en) |
DK (1) | DK1201258T3 (en) |
ES (1) | ES2326113T3 (en) |
PT (1) | PT1201258E (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010054361A1 (en) * | 2010-12-13 | 2012-06-14 | Nli Gmbh | therapy device |
CN108133653A (en) * | 2017-12-20 | 2018-06-08 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | A kind of human body pulmonary gas exchange analogy method and device |
EP4146309A4 (en) * | 2020-05-08 | 2024-05-08 | Microbase Technology Corp. | Method for estimating inhale dose of a person |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE299729T1 (en) | 2001-03-15 | 2005-08-15 | Us Gov Health & Human Serv | NEBULIZER WITH COOLING CHAMBER |
US7185650B2 (en) * | 2002-12-19 | 2007-03-06 | Arie Huber | Systems and methods for determining a minimum effective dose of an inhaled drug for an individual patient at a given time |
WO2006006963A2 (en) * | 2004-04-02 | 2006-01-19 | The Government Of The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services, Centers For Disease Control And Prevention | Aerosol delivery systems and methods |
JP2008049127A (en) | 2006-07-24 | 2008-03-06 | Canon Inc | Inhaler |
JP2009268665A (en) * | 2008-05-07 | 2009-11-19 | Canon Inc | Inhalation device |
RU2688703C2 (en) * | 2014-03-05 | 2019-05-22 | Фраунхофер-Гезельшафт Цур Фордерунг Дер Ангевандтен Форшунг Е.В. | Device for constant amount of aerosol supply |
IL305474A (en) * | 2021-03-03 | 2023-10-01 | Philip Morris Products Sa | Holder for inhaler article with inhalation volume estimator |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5915378A (en) * | 1993-01-29 | 1999-06-29 | Aradigm Corporation | Creating an aerosolized formulation of insulin |
DE4310575C1 (en) * | 1993-03-31 | 1994-09-15 | Ritzau Pari Werk Gmbh Paul | Device for generating aerosol pulses |
US5586550A (en) * | 1995-08-31 | 1996-12-24 | Fluid Propulsion Technologies, Inc. | Apparatus and methods for the delivery of therapeutic liquids to the respiratory system |
EP0824023A1 (en) * | 1996-08-12 | 1998-02-18 | Microflow Engineering SA | Respiratorial drug administration device |
DE19645411A1 (en) * | 1996-11-04 | 1998-05-14 | Jaeger Erich Gmbh | Controlled inhalation device for respiratory tract research |
FR2783431B1 (en) * | 1998-09-23 | 2001-02-02 | System Assistance Medical | NEBULIZER FOR DELIVERING A FOG TO A PATIENT AND METHOD FOR OPERATING SUCH A NEBULIZER |
GB2343122B (en) * | 1998-10-26 | 2003-01-08 | Medic Aid Ltd | Improvements in and relating to nebulisers |
-
2000
- 2000-10-31 DE DE10053913A patent/DE10053913A1/en not_active Ceased
-
2001
- 2001-07-12 ES ES01116630T patent/ES2326113T3/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-07-12 AT AT01116630T patent/ATE429943T1/en not_active IP Right Cessation
- 2001-07-12 DE DE50114864T patent/DE50114864D1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-07-12 PT PT01116630T patent/PT1201258E/en unknown
- 2001-07-12 DK DK01116630T patent/DK1201258T3/en active
- 2001-07-12 EP EP09158952A patent/EP2085105A1/en not_active Withdrawn
- 2001-07-12 EP EP01116630A patent/EP1201258B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2009
- 2009-07-20 CY CY20091100773T patent/CY1109243T1/en unknown
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
No Search * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010054361A1 (en) * | 2010-12-13 | 2012-06-14 | Nli Gmbh | therapy device |
WO2012079684A1 (en) | 2010-12-13 | 2012-06-21 | Nli Gmbh | Therapy appliance |
DE102010054361B4 (en) * | 2010-12-13 | 2013-02-21 | Nli Gmbh | therapy device |
US10207060B2 (en) | 2010-12-13 | 2019-02-19 | Nli Gmbh | Therapy appliance |
CN108133653A (en) * | 2017-12-20 | 2018-06-08 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | A kind of human body pulmonary gas exchange analogy method and device |
CN108133653B (en) * | 2017-12-20 | 2020-01-03 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | Human lung gas exchange simulation method and device |
EP4146309A4 (en) * | 2020-05-08 | 2024-05-08 | Microbase Technology Corp. | Method for estimating inhale dose of a person |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATE429943T1 (en) | 2009-05-15 |
EP1201258A3 (en) | 2003-07-30 |
DE50114864D1 (en) | 2009-06-10 |
DE10053913A1 (en) | 2002-05-08 |
EP1201258A2 (en) | 2002-05-02 |
PT1201258E (en) | 2009-07-23 |
EP1201258B1 (en) | 2009-04-29 |
CY1109243T1 (en) | 2014-07-02 |
ES2326113T3 (en) | 2009-10-01 |
DK1201258T3 (en) | 2009-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69530845T2 (en) | Device for intrapulmonary drug administration in therapeutically relevant inhalation flow / volume values | |
DE69233690T2 (en) | Delivery device for nebulous drugs | |
DE69925849T2 (en) | ADMINISTRATION OF AN AEROSOLISED AGENT UNDER MODULATED FLOW RESISTANCE | |
DE69924862T2 (en) | DEVICE FOR DISPOSING MEDICAMENTS | |
EP1741460B1 (en) | Adjustable valve and inhaler device | |
DE68915380T2 (en) | Medication delivery system. | |
DE68914932T2 (en) | Inhaler for aerosols. | |
DE60029883T2 (en) | Medical nebulizer | |
EP1036569B1 (en) | Method and device for preparing a constant dose of medication administered by inhaltaion with low flow | |
EP1258264B1 (en) | Aerosol delivery apparatus | |
DE4011873B4 (en) | Auxiliary device for use with a metered aerosol device | |
EP2987524B1 (en) | Inhalation therapy device for use with premature babies and infants | |
DE3787502T2 (en) | PHARMACEUTICAL COMPOSITIONS FOR INHALATION. | |
EP0042468B1 (en) | Device for the evaluation of drug-induced hypersensibility of respiratory ducts | |
DE60013800T2 (en) | POWDER INHALER FOR A COMBINED MEDICAMENT | |
EP0983103A1 (en) | Device for administering a medicinal aerosol via the lungs | |
DE3636669A1 (en) | ARRANGEMENT FOR SUPPLYING AEROSOL TO A PATIENT'S AIRWAY AND / OR LUNG | |
EP2651479B1 (en) | Therapy appliance | |
WO2001043805A2 (en) | Expiration-dependent gas dosage | |
EP1201258B1 (en) | Apparatus for optimal depositing of a dosis in an inhalant administration | |
EP3484560B1 (en) | Respiration-controlled application of aerosol in powder form during the artificial respiration or supported respiration of a patient | |
EP1163921B1 (en) | Inhalator | |
DE10040528A1 (en) | Inhalation device and method for generating a particle mist for inhalation purposes | |
DE102008050218A1 (en) | Inhalable material e.g. liquid aerosol, applying system for e.g. isolated lung of ex-vivo rabbit, has controller for operating nebulizer at beginning or during inspiration phase and stopping nebulizer during termination of inspiration phase | |
DE102016112986A1 (en) | Inhalation method with controlled cyclic activation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AC | Divisional application: reference to earlier application |
Ref document number: 1201258 Country of ref document: EP Kind code of ref document: P |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR |
|
RIN1 | Information on inventor provided before grant (corrected) |
Inventor name: MUELLINGER, BERNHARD Inventor name: SCHEUCH, GERHARD Inventor name: BRAND, PETER Inventor name: MEYER, THOMAS |
|
RIN1 | Information on inventor provided before grant (corrected) |
Inventor name: SCHEUCH, GERHARD Inventor name: BRAND, PETER Inventor name: MUELLINGER, BERNHARD Inventor name: MEYER, THOMAS |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20090819 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20130201 |